Circuit Buddies: 14 Steps (with Pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Přemýšleli jste někdy o tom, jak funguje elektřina? Stejně jako krevní cévy vedou krev v celém těle, dráty v obvodu vedou elektrické proudy různými částmi elektronického systému.

Co je to obvod? Obvod je dráha, která pohybuje elektrickými proudy. Tato elektřina se používá k napájení světel a dalších elektronických zařízení, která si užíváme každý den.

Tato lekce učí studenty základům fungování elektronického obvodu a funkčnosti čtyř jednoduchých elektronických součástek. Kondenzátor, odpor, spínač a dioda. Naučí se také schematické symboly komponent.

SC.5. P.11.1

Prozkoumejte a ilustrujte skutečnost, že tok elektřiny vyžaduje uzavřený okruh (úplná smyčka).

Zásoby

1 LED -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 KONDENZÁTOR KAPACITORU 470UF 20% 16V RADIAL -

www.digikey.com/product-detail/en/panason…

2 RESISTOR 6,8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9voltovou baterii- 1 lze použít pro skupinu až 10 studentů

Krok 1: Shromažďování spotřebního materiálu

1 LED -

1 KONDENZÁTOR KAPACITORU 470UF 20% 16V RADIAL -

2 RESISTOR 6,8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9voltovou baterii- 1 lze použít pro skupinu až 10 studentů

Krok 2: Porozumění rezistoru

Rezistor

Nejzákladnější z obvodových komponent a symbolů! Rezistor „odolává“toku elektronů. Odpor můžete považovat za potrubí různých velikostí, čím větší potrubí, tím snadněji může voda protékat, čím je potrubí menší, tím je tvrdší. Pokud si koupíte mléčný koktejl a dáte si velkou tlustou slámu a vypijete mléčný koktejl, je to snadné, ale pokud budete pít stejný mléčný koktejl pomocí malé slámky jako kávového míchadla, bude to velmi těžké. Mléčný koktejl budete moci také rychle vypít pomocí větší slámy než menší. Velikost rezistoru v našem obvodu omezuje, jak rychle kondenzátor vybije svůj náboj. Také chrání naši LED před přílišným proudem a poškozením. To probereme později.

Odpor se měří v ohmech, čím vyšší je hodnota, tím větší je odpor toku elektronů. Čím vyšší je odpor, tím menší je sláma v našem příkladu s mléčným koktejlem.

Rezistory na schématu jsou obvykle reprezentovány několika klikatými čarami, přičemž dva terminály se rozprostírají směrem ven. Schémata používající mezinárodní symboly místo toho mohou místo hranolků používat nevýrazný obdélník.

Krok 3: Porozumění kondenzátoru

Kondenzátor

Kapacitance je schopnost součásti ukládat elektrický náboj. Můžete si to představit jako „kapacitu“pro uložení náboje. Kondenzátor lze považovat za kbelík vody. Tento kbelík můžete naplnit vodou a udrží jej tak dlouho, dokud v kbelíku nejsou žádné netěsnosti ani otvory. Velikost kondenzátoru je ekvivalentní velikosti kbelíku, čím větší kbelík, tím více náboje/vody pojme. Farad je měření schopnosti kondenzátorů uložit náboj, čím vyšší číslo, tím více náboje/energie může uložit. V tomto projektu používáme kondenzátor 470 mikrofarad. Existují dva běžně používané kondenzátorové symboly. Jeden symbol představuje polarizovaný (obvykle elektrolytický nebo tantalový) kondenzátor a druhý je pro nepolarizované čepice. V každém případě existují dva terminály, probíhající kolmo do desek. Symbol s jednou zakřivenou deskou označuje, že kondenzátor je polarizovaný. Zakřivená deska představuje katodu kondenzátoru, která by měla mít nižší napětí než kladný anodový kolík. Ke kladnému kolíku symbolu polarizovaného kondenzátoru lze také přidat znaménko plus.- Další informace

Krok 4: Identifikujte pozitiva

Čas vytvořit kamaráda na okruhu!

Identifikujte delší kondenzátorovou nohu- je to pozitivní! Kondenzátor také označuje negativní stranu pruhem a symbolem - na své straně. Pomocí odporu- otočte kolem kladné nohy zezadu a otočte nahoru- Ohněte nohu kondenzátoru ve spodní části-

Krok 5: Pochopení diody/LED - diody emitující světlo

Dioda

Dioda je polovodičová součástka, která umožňuje tok elektronů pouze v jednom směru. Jeho schematický symbol vypadá jako šipka ukazující směr, kterým může proudit elektřina. Má také svislou čáru na špičce šipky představující blokování toku v opačném směru. LED, kterou v tomto obvodu používáme, vyzařuje světlo, když teče proud, a nazývá se světelná dioda. Diody jsou polarizované, takže má kladnou (anodovou) a zápornou (katodovou) stranu a vyžaduje něco k identifikaci, která je která. Většina diod má delší nohu, aby vás informovala, která je pozitivní stránka. LED dioda zvládne jen malý proud a může být poškozena, pokud je připojena přímo k baterii. Proud se měří v ampérech, což představuje tok elektronů. Typické diody mohou bezpečně zvládnout přibližně 10 až 20 miliampérů proudu. Rezistory v našem obvodu snižují proud a chrání diodu před poškozením. Představte si to, jako byste se snažili napít vody z požární hadice. Praskl by ti žaludek! Odpory místo toho spíše připomínají pití ze zahradní hadice.

Krok 6: 2 pozitiva, aby to bylo správné

Identifikujte delší LED diodu- je to také pozitivní!

Použití předchozího odporového vodiče- Twist pro připojení k kladnému vodiči LED- Rezistor je konektor 2 kladných vodičů/ a tok energie mezi kondenzátorem a LED.

Krok 7: Home Stretch

Pomocí druhého odporového vodiče-

Otočte krátký LED vodič směrem dolů.

Rezistor představuje dané množství odporu v obvodu. Odpor je měřítkem toho, jak se proti proudu elektrického proudu staví proti němu nebo se mu „brání“.

Krok 8: Vytvořte smyčku

Ohnutím spodní části drátu rezistoru vytvořte smyčku.

Smyčka je váš přepínač!

Přepínač je součást, která ovládá otevřenost nebo uzavřenost elektrického obvodu. Umožňují kontrolu nad proudovým tokem v obvodu.

Krok 9: Nabijte je

Váš kamarád je připraven k nabití.

Připojte kladné nohy k kladné straně/ a záporné nožičky k záporné straně 9voltové baterie.

Vydržte 2–5 sekund!

Když je baterie připojena k sériovému rezistoru a kondenzátoru, je počáteční proud vysoký, protože baterie přenáší náboj z jedné desky kondenzátoru na druhou.

Krok 10: Porozumění přepínači

Vypínač

Přepínač je součást, která řídí tok elektřiny. Základní spínač má 2 polohy otevřené a zavřené. Když je spínač „otevřený“, znamená to, že jím nemůže proudit elektřina, a je znázorněn na obrázku výše. Ukazuje, že 2 vodiče nejsou připojeny. Když je spínač „sepnutý“, vytvoří „zkrat“, který lze znázornit tím, že část brány spínače je sepnutá a ukazuje 2 připojené vodiče a poté může proudit elektřina z jedné strany na druhou. Přepínačem v našem obvodu je paže našeho obvodního kamaráda, která má smyčku a kterou lze dotknout jeho nohy. Když je spínač sepnutý, energie proudí z nabitého kondenzátoru přes první odpor, přes LED a poté přes druhý odpor a nakonec končí na záporné straně kondenzátoru. Obvod je dokončen, když proud může protékat z nejvyššího napětí na nejnižší napětí naší smyčkou komponent. Napětí se měří ve voltech a představuje elektrický potenciál neboli „elektrický tlak“, který má obvod. V našem případě nabíjíme náš kondenzátor na 9 voltů. Když zavřete spínač, napětí bude pomalu klesat, jak se kondenzátor vyprázdní přes rezistory a LED. Jak napětí klesá, LED bude svítit méně jasně, až nakonec bude napětí příliš nízké na rozsvícení LED a váš kondenzátor se vybije. Přiložením kondenzátoru k 9V baterii jej znovu naplníte až na 9V.

Krok 11: Simon říká „Dotkněte se nohy!“

Smyčkou se dotkněte záporné nohy-

Když se váš kamarád rozsvítí- víte, že byl nabitý a váš obvod je dobrý!

Krok 12: Připraveni hrát

Váš kamarád může být dobit tolikrát, kolikrát potřebujete!

Elektrický obvod je dráha nebo vedení, kterým protéká elektrický proud. Cesta může být uzavřená (spojená na obou koncích), což z ní činí smyčku. Uzavřený obvod umožňuje tok elektrického proudu. Může to být také otevřený obvod, kde je tok elektronů přerušen, protože cesta je přerušena. Otevřený obvod neumožňuje tok elektrického proudu.

Krok 13: Spřátelení

Svého kamaráda můžete použít k propojení s ostatními kamarády! Sledujte tok energie!

Krok 14: Věda za zábavou

Tato lekce učí studenty základům fungování elektronického obvodu a funkčnosti čtyř jednoduchých elektronických součástek. Kondenzátor, rezistor, spínač a dioda (ve skutečnosti LED dioda vyzařující světlo).

Studenti vytvořili jednoduchý elektronický obvod zkroucením vodičů (vodičů) součásti ve správném pořadí. Obvod připomínal malého robotického muže, když byl spojen s LED diodou na jeho hlavě. Kondenzátor se nabíjel dotykem na 9voltovou baterii, kondenzátor udržel nabití, dokud se spínač (odporový vodič, který není připojen, je spínač) sepnul a LED se rozsvítila, dokud nebyl kondenzátor vybitý.

Věda je zábava!

Šťastné tvoření!